Según las observaciones realizadas por el Telescopio Espacial Hubble, el universo primitivo contenía más agujeros negros de los esperados.
Debido a que los observatorios como el Hubble y el Telescopio Espacial James Webb son tan poderosos, pueden mirar muy lejos en el espacio y captar la luz que viaja miles de millones de años, mirando hacia atrás en el tiempo.
Ofrece a los astrónomos vislumbres del universo primitivo, permitiéndoles ver cómo era después del Big Bang.
Al hacerlo, los astrónomos pueden aprender más sobre el tamaño y la estructura de las galaxias, en este caso, los agujeros negros cuando el universo estaba en su infancia.
Un equipo internacional de astrónomos dirigido por científicos del Departamento de Astronomía de la Universidad de Estocolmo utilizó esta técnica y encontró más agujeros negros en el universo primitivo de los que se habían informado anteriormente.
Un aspecto clave del estudio es comprender más acerca de los agujeros negros supermasivos en el centro de muchas galaxias.
Estos agujeros negros supermasivos centrales desempeñan un papel importante en la formación y evolución de las galaxias, y son clave para el misterio del huevo y la gallina: ¿las galaxias rodean a los agujeros negros supermasivos o los agujeros negros supermasivos se forman dentro de las galaxias?
Actualmente, los científicos no comprenden completamente cómo se formaron los primeros agujeros negros después del Big Bang.
Los primeros agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias, menos de mil millones de años después del Big Bang, pesan más de mil millones de soles.
«Muchos de estos objetos parecen ser mucho más grandes de lo que pensábamos inicialmente: se formaron mucho más grandes o crecieron mucho más rápido», dijo Alice Young, estudiante de doctorado en la Universidad de Estocolmo y coautora del estudio publicado en The Astrophysical Journal Letters.
Cómo vio el Hubble los primeros agujeros negros
Para aprender más sobre la evolución de las galaxias y los agujeros negros, el equipo utilizará el Telescopio Espacial Hubble para rastrear cuántos agujeros negros existen en las galaxias débiles del universo primitivo.
La primera imagen profunda del campo ultraprofundo del Hubble se tomó en 2004, y varios años después, nuevamente en 2023.
Al comparar las exposiciones del Hubble al infrarrojo cercano en 2009, 2012 y 2023, el equipo encontró evidencia de agujeros negros supermasivos brillantes en los corazones de las primeras galaxias.
Esto significa que el equipo puede medir las variaciones en el brillo de las galaxias: la reveladora historia de los agujeros negros.
El equipo identificó más agujeros negros de los que se habían encontrado anteriormente con otros métodos.
Esto sugiere que algunos agujeros negros pueden haberse formado por el colapso de estrellas masivas durante los primeros mil millones de años del universo.
Estas estrellas jóvenes y primitivas sólo pueden existir en el universo primitivo porque las generaciones posteriores están contaminadas por restos de estrellas que ya vivieron y murieron.
Otras alternativas para la formación de agujeros negros incluyen el colapso de nubes de gas, colisiones y fusiones de estrellas en cúmulos, y los llamados agujeros negros «primordiales» que se formaron segundos después del Big Bang, dice el equipo.
«El mecanismo de formación de los agujeros negros primordiales es una parte importante del enigma de la evolución de las galaxias», afirma Matthew Hayes del Departamento de Astronomía de la Universidad de Estocolmo.
«Junto con los modelos de cómo crecen los agujeros negros, los cálculos de la evolución estelar ahora pueden motivarse físicamente con un esquema preciso de cómo se formaron los agujeros negros a partir del colapso de estrellas masivas».
Lea el estudio completo en Astrophysical Journal Letters iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ad63a7
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